醒来很难做到:前额叶皮质涉及意识
数千年来,哲学家们一直在思考意识的本质。在21世纪,关于大脑如何引起我们日常经验的争论一直困扰着科学家。为了帮助我们,密歇根大学医学院意识科学中心的研究人员正在努力识别大脑中帮助我们醒来的区域,这是日常意识的基本组成部分。
在寻找控制我们整体意识水平的因素时,研究人员传统上关注的是大脑较低部分的结构。这些结构包括脑干(调节呼吸、血压和心跳等重要功能);下丘脑(与睡眠和控制身体功能有关);还有丘脑(传递感官信息)。乔治·马舒尔,医学博士,麻醉学教授,中心主任,决定研究大脑皮层的不同区域,也就是大脑的上半部分,以了解它控制意识水平的能力。
最近对非人灵长类动物的研究提供了证据,证明前额叶皮质与大脑的其他区域有一个开关般的关系,有助于激发对视觉信息的意识。
“最近的辩论最近迫使前额外的皮质与较远的地区更远的后退 - 发挥作用有意识的经历。我们认为我们可以针对大脑前部和后部的这些不同区域来观察哪些区域有能力控制意识水平,”他说。
点火的关键?
因为麻醉是在医疗过程中用来暂时消除意识体验的,它提供了检验关于意识的假设的完美机会。
Mashour和Lead作者Dinesh Pal,博士学位,也是麻醉科,麻醉大鼠,具有人类使用的常见麻醉剂。“我们希望看到有意义的脑电脑接受持续麻醉并唤醒它的原因能力是什么,”Pal说。为了测试这一点,它们靶向两种与清醒性相关的神经递质:乙酰胆碱和去甲肾上腺素。
研究小组暴露了麻醉大鼠的前额叶和Paretal Cortex.向药物加速神经递质的作用并测量其脑活动和行为。当暴露于乙酰胆碱 - 受体活化剂时,它们大脑正常情况下,睡眠和麻醉时的波是缓慢的,但现在却加速了。但是,只有在前额叶皮层受到刺激后,老鼠才能开始表现出清醒的行为,而与此同时,它们继续接受与人类临床手术相同水平的麻醉。这些发现发表在该杂志上目前的生物学。
mashour说他们的新学习“表明,前额外的皮质也有可能在协调意识水平,可能通过胆碱能系统来发挥作用。”
在临床上,这些结果可以用于意识障碍患者,如昏迷或植物人状态。“假设你有一个昏迷的病人:前额叶皮层是否可以调节以帮助协调事件以帮助提高意识?”Mashour问道。这种可能性的含义是重要的,因为相对的可接近的前额皮质。
“由于其位置,小尺寸和附近的重要功能,直接干预脑干中的唤醒中心的水平是非常困难和危险的。也许前额叶皮层是通向其他一些唤醒系统的通道,这些系统可以在麻醉之外的临床环境中发挥作用,”他说。
进一步探索
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